硅稳压二极管稳压电路原理与参数计算

硅稳压二极管稳压电路原理与参数计算

硅稳压二极管稳压电路是电子技术领域的重要内容，广泛应用于各种电子设备中。本文将详细介绍硅稳压二极管稳压电路的结构、工作原理及参数计算方法，帮助读者深入理解这一电路的工作机制。

项目简介

项目10：硅稳压二极管稳压电路

• 内容：硅稳压二极管稳压电路结构和工作原理
• 目的：了解硅稳压二极管稳压电路组成，理解其工作原理
• 重点难点：硅稳压二极管稳压电路工作原理

电路组成

稳压管稳压的并联型稳压电路如图所示，经整流滤波后得到的直流电压作为稳压电路的输入电压，限流电阻R和稳压管VD组成稳压电路，输出电压Uo＝UZ。

在这种电路中，不论是电网电压波动还是负载电阻的变化，稳压管稳压电路都能起到稳压作用。基本恒定，

Uo＝UZ。

硅稳压二极管稳压电路原理

硅稳压二极管稳压电路的电路图如所示。

它是利用稳压二极管的反向击穿特性稳压的，由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小的电压变化。

输入电压变化时的稳压过程

根据电路图可知：

• 输入电压VI的增加，必然引起VO的增加，即VZ增加，从而使IZ增加，IR增加，使VR增加，从而使输出电压VO减小。

这一稳压过程可概括如下：

这里VO减小应理解为由于输入电压VI的增加，在稳压二极管的调节下，使VO的增加没有那么大而已。VO还是要增加一点的，这是一个有差调节系统。

VI↑→VO↑→VZ↑→IZ↑→IR↑→VR↑→VO↓

负载电流变化时的稳压过程

负载电流IL的增加，必然引起IR的增加，即VR增加，从而使VZ=VO减小，IZ减小。IZ的减小必然使IR减小，VR减小，从而使输出电压VO增加。

这一稳压过程可概括如下：

IL↑→IR↑→VR↑→VZ↓（VO↓）→IZ↓→IR↓→VR↓→VO↑

稳压电路参数确定

稳压电路的输出电阻RO

RO=R//rZ≈rZ

稳压二极管的动态电阻越小，稳压电阻R越大，稳压性能越好。稳压电阻R的作用将稳压二极管电流的变化转换为电压的变化，从而起到调节作用，同时R也是限流电阻。

显然R的数值越大，较小IZ的变化就可引起足够大的VR变化，就可达到足够的稳压效果。

但R的数值越大，就需要较大的输入电压VI值，损耗就要加大。

稳压二极管稳压电路的稳压性能与稳压二极管击穿特性的动态电阻有关，与稳压电阻R的阻值大小有关。

稳压电路的稳压电阻R

稳压电阻的计算如下：

当输入电压最小，负载电流最大时，流过稳压二极管的电流最小。此时IZ不应小于IZmin，由此可计算出稳压电阻的最大值，实际选用的稳压电阻应小于最大值。即

当输入电压最大，负载电流最小时，流过稳压二极管的电流最大。此时IZ不应超过IZmax，由此可计算出稳压电阻的最小值。即

(1)(2)

稳压二极管在使用时一定要串入限流电阻，不能使它的功耗超过规定值，否则会造成损坏！

其他参数的计算

稳压二极管的最大反向电流IZmax应大于负载电流最大值IOmax，所以，稳压二极管一般按以下公式选择

UZ=UO

IZmax=(1.5-3)IOmax

由于限流电阻R上有压降，因此，稳压电路的输入电压应大于负载电压UO，若R上电压降过小，则R的电压调节范围也较小，电路的稳压效果就较差；但是，若R上压降过大，则电路的效率就会降低。